拖拉機的工作原理及基本組成

拖拉機的工作原理及基本組成

一、拖拉機的工作原理

(一)輪式拖拉機的工作原理

1、拖拉機的行駛

拖拉機能行駛是靠內(nèi)燃機的動力經(jīng)傳動系統(tǒng)，使驅(qū)動輪獲得驅(qū)動扭矩Ｍk，獲得驅(qū)動扭矩的驅(qū)動輪再通過輪胎花紋和輪胎表面給地面小、向后的水平作用力(切線力)，而地面對驅(qū)動力大小相等、方向相反的水平飯作用力Pk，這個Pk飯作用力就是推動拖拉機向前行駛的驅(qū)動力(也稱喂推進力)。當(dāng)驅(qū)動力Pk足以克服前后車輪向前滾動阻力和所帶農(nóng)具的牽引阻力時，拖拉機便向前行駛。若將驅(qū)動輪支離地面，即驅(qū)動力Pk等于零，則驅(qū)動輪只能原地空轉(zhuǎn)，拖拉機不能行駛；若滾動阻力與牽引阻力之和大于驅(qū)動力Ｐk時，拖拉機也不能行駛。由此可見輪式拖拉機行駛是由驅(qū)動扭矩驅(qū)動輪與地面間的相互作用而實現(xiàn)的，并且驅(qū)動力要大于滾動阻力與牽引阻力之和。下面我們再分析一下影響拖拉機行駛有主要因素。

2、影響拖拉機行駛的主要因素

(1)滾動阻力

拖拉機的滾動阻力，主要是由于輪胎和土壤的變形而產(chǎn)生的，在拖拉機的重量作用下，輪胎被壓扁、土壤被壓實。車輪在滾動過程中、輪胎沿圓周圍方向與地面相接觸的各個部上繼被壓扁變形，且把車輪前面高出土壤壓下去使土壤壓下去使土壤變形而形成輪轍，即產(chǎn)生了阻礙車輪向前滾動的滾動阻力。影響滾動阻力的因素很多，主要與地面的堅實和潮濕程度上的垂直載荷的大小等因素有關(guān)。對同一臺拖拉機來說，若地面條件不同，其滾動阻力也不同，如在瀝青和水泥或干硬地面上行駛滾動阻力小，拖拉機牽引力就大，在同樣使用條件下，若加在輪胎上的重量越大，土壤在垂直方向的變形越大，滾動阻力也就越大。一般說來，減少輪胎本身的變形和土壤垂直方向的變形，有利于減少滾動阻力。若拖拉機在松軟地面上行駛，采用低壓輪胎，加大輪胎支承面積，則可減小土壤在垂直方向的變形，降低滾動阻力，從而提高牽引力。由于拖拉機主要用于田間作業(yè)，多在松軟地面上行駛，為減小土壤在垂直方向的變形，因此拖拉機一般采用的最低壓輪胎，采用加寬輪胎也是同樣的道理。在我們經(jīng)營中應(yīng)注意低壓輪胎、加寬輪胎和高壓輪胎在使用上的區(qū)別。

(2)牽引阻力

牽引阻力是拖拉機帶動農(nóng)機具進行作業(yè)所要克服的阻力，它等于拖拉機通過連接裝置傳給農(nóng)機具的牽引力。由于牽引力等于驅(qū)動減去滾動阻力，因此，增加驅(qū)動力和減少滾動阻力是提高牽引力的有效措施。

(3)驅(qū)動力

它是路面對驅(qū)動輪的水平反作用力。因此，內(nèi)燃機通過傳動系統(tǒng)傳到驅(qū)動輪上的驅(qū)動扭矩Ｍk的大小，表明了拖拉機的驅(qū)動力Ｐk也越大。但由于Ｍk是由內(nèi)燃機的功率決定的，因此Ｐk也受到內(nèi)燃機功率的限制。同時Ｐk又受土壤條件的限制，不能無限增加，因為當(dāng)土壤的反作用力即驅(qū)動力Ｐk增加到一定程度時同，土壤被破壞，驅(qū)動輪嚴(yán)重打滑，驅(qū)動力Ｐk不能再增加了。我們把土壤對驅(qū)動輪所能產(chǎn)生的最大反作用力叫做“附著力”。由此可見，驅(qū)動力Ｐk的最大值除了受內(nèi)燃機率限制外，還受土壤附著力的限制，而不能無限增加國。

附著力反映了驅(qū)動與土壤間產(chǎn)生最大驅(qū)動力的能力。影響附著力的因素很多，主要與地面的條件，輪胎氣壓、尺寸、花紋和作用在輪胎上的垂直載荷的大小等因素有關(guān)。對拖拉機來說，在一定的土壤條件下，在一定的范圍內(nèi)降低輪胎氣壓、增大輪胎支承面積、改善車輪對土壤的抓著能力、增加車輪的附著重量等，都有利于提高拖拉機的附著力，在拖拉機上普遍采用低壓輪胎，有的拖拉機采用了加寬輪胎和高花紋輪胎以及在拖拉機驅(qū)動輪上加配重鐵，都是為了增加拖拉機的附著力，提高拖拉機的牽引能力而采取的措施。但應(yīng)指出驅(qū)動輪上加配重鐵，雖然可增加附著力，但同時也增加了土壤在垂直方向上的變形，增加了滾動阻力，因此是否加配重鐵，還要視具體使用條件，權(quán)衡總的效果進行取舍。

拖拉機驅(qū)動輪與地面間產(chǎn)生的最大附著能力和抵抗打滑的能力，稱為拖拉機的附著性能。若附著性能好，打滑較輕，則驅(qū)動扭矩就能充分利用，內(nèi)燃機的能力也能得到充分的發(fā)揮，拖拉機在工作時就顯得有勁。若附著性能差，打滑嚴(yán)重，則驅(qū)動扭矩就不能充分利用，內(nèi)燃機的能力就不能得到充分的發(fā)揮，拖拉機在工作時就顯得有勁使不出來，或者說拖拉機沒有多大勁。驅(qū)動輪嚴(yán)重打滑，會使拖拉機行駛速度降低，生產(chǎn)和經(jīng)濟性下降，同時也加快了驅(qū)動輪輪胎的磨損，此外土壤的結(jié)構(gòu)也會遭到破壞。

(二)履帶式拖拉機的工作原理

履帶式與輪式拖拉機不同，它是通過一條卷繞的環(huán)形履帶支承在地面上。履帶接觸地面，履刺插入土內(nèi)，驅(qū)動工不接地。驅(qū)動輪在驅(qū)動扭矩的作用下，通過驅(qū)動輪上的輪齒和履帶板節(jié)銷之間的嚙合連續(xù)不斷地把履帶從后方卷起。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力，而需也相應(yīng)地給履帶一個前的反作用力Ｐk，這個Ｐk反作用是推動拖拉機向前行駛的驅(qū)動力。輪式拖拉機的驅(qū)動力是直接傳給行走輪的，而履帶式拖拉機不同，它的驅(qū)動力Ｐk是通過卷繞在驅(qū)動輪上的履帶傳給驅(qū)動輪的輪軸，再由輪軸通過拖拉機的機體傳到驅(qū)動輪上。當(dāng)驅(qū)動力足以克服滾動阻力和所帶農(nóng)具的牽引阻力時，支重輪就在履帶上表面向前滾動，從而使拖拉機向前行駛。由于驅(qū)動輪不斷地把履帶一節(jié)一節(jié)卷送到前方，再經(jīng)導(dǎo)向輪將其鋪在地面上，因此支重輪就可連續(xù)地在用履帶鋪設(shè)的軌道上滾動了。由此可知，履帶式拖拉機行使是由驅(qū)動扭矩通過驅(qū)動輪使履帶與地面間的相互作用而實現(xiàn)的，并且驅(qū)動力大于滾動阻力與牽引阻力之和。

驅(qū)動力的最大值與輪式拖拉機一樣，它一方面取決于內(nèi)燃機的能力，另一方面又受到履帶與地面間附著條件的限制。一般說來，拖拉機的功率越大，驅(qū)動力就越大。影響附著力的因素很多，就其拖拉機本身的結(jié)構(gòu)來說，合理的選擇履刺、履帶的形狀尺寸，在一定限度內(nèi)增加履帶的承受重量等，均可提高附著力，增加拖拉機的牽引力。

履帶式拖拉機的滾動阻力是由土壤在垂直方向上的變形和行走系各機件間的相互摩擦作用而形成的，減小滾動阻力，可增加拖拉機的牽引力。

二、拖拉機的基本組成

拖拉機雖是一種比較復(fù)雜的機器，其型式和大小也各不相同，但它們都是由發(fā)動機、底盤和電器設(shè)備三大部分組成的。

(一)發(fā)動機

它是拖拉機產(chǎn)生動力的裝置，其作用是將燃料的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能向外輸出動力。我國目前生產(chǎn)的農(nóng)用拖拉機都采用柴油機。

(二)底盤

它是拖拉機傳遞動力的裝置。其作用是將發(fā)動機的動力傳遞給驅(qū)動輪和工作裝置使拖拉機行駛，并完成移動作業(yè)或固定作用。這個作用是通過傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和工作裝置的相互配合、協(xié)調(diào)工作來實現(xiàn)的，同時它們又構(gòu)成了拖拉機的骨架和身軀。因此，我們把上述的四大系統(tǒng)和一大裝置統(tǒng)稱為底盤。也就是說，在拖拉機的整體中，除發(fā)動機和電器設(shè)備以外的所有其他系統(tǒng)和裝置，統(tǒng)稱為拖拉機底盤。

(三)電器設(shè)備

它是保證拖拉機用電的裝置。其作用是解決照明、安全信號和發(fā)動機的起動。